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Comment la température renverse l’aimantation d’une nanoparticule magnétique
par Samuel Guibal - 15 avril
L’augmentation rapide des capacités de stockage des disques durs et des mémoires magnétiques nécessite d’enregistrer l’information magnétique sur des aimants toujours plus petits. Un problème important dans cette course à la miniaturisation est l’influence grandissante de la température sur la stabilité des dispositifs. Par exemple, l’aimantation d’une nanoparticule peut se renverser spontanément à température ambiante, perdant ainsi la mémoire de l’information stockée. Une collaboration entre des physiciens du laboratoire Matériaux et Phénomènes Quantiques de l’Université Paris Diderot et du Laboratoire de Physique des Solides de l’Université Paris Sud a permis de mieux comprendre ce phénomène de renversement thermique de l’aimantation. Leur découverte sera à prendre en compte lors de la conception de dispositifs de stockage magnétique à très haute densité.
Les physiciens de l’équipe STM du laboratoire Matériaux et Phénomènes Quantiques ont réalisé des expériences en faisant croître des nanoparticules spontanément organisées de cobalt sur un substrat d’or. Ils ont ensuite mesuré la stabilité magnétique de ces particules en fonction de la température et de leur taille entre 2 et 7 nm. Le résultat de leurs mesures montre que la stabilité des particules de plus grande taille est surestimé par le modèle jusqu’alors communément admis et introduit en 1949 par le prix Nobel de Physique Louis Néel. Des simulations faites par des physiciens du Laboratoire de Physique des Solides ont montré que ce modèle était effectivement inexact dès lors que des ondes de spin pouvaient être excité thermiquement dans la nanoparticule. La prise en compte de ces ondes permet d’obtenir un bon accord avec l’expérience et permettra de construire un modèle plus fiable pour prédire le retournement thermique de l’aimantation dans une nanoparticule.
En savoir plus :
“Spin-Wave-Assisted Thermal Reversal of Epitaxial Perpendicular Magnetic Nanodots” S. Rohart1, P. Campiglio2, V. Repain2, Y. Nahas2, C. Chacon2, Y. Girard2, J. Lagoute2, A. Thiaville1, and S. Rousset2, Phys. Rev. Lett. 104, 137202 (2010)
Contact chercheur :
Vincent REPAIN, vincent.repain@univ-paris-diderot.fr
Informations complémentaires :
1Laboratoire de Physique des Solides, UMR 8502 CNRS, Université Paris Sude Site du laboratoire : http://www.lps.u-psud.fr/
2Laboratoire Matériaux et Phénomènes Quantiques, MPQ, UMR CNRS 7162, Université Paris Diderot – Paris 7. Site du laboratoire : http://www.mpq.univ-paris-diderot.fr/
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